DE602004007763T2 - Ramp generator circuit - Google Patents
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- H03G3/3042—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in high-frequency amplifiers or in frequency-changers in modulators, frequency-changers, transmitters or power amplifiers
- H03G3/3047—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in high-frequency amplifiers or in frequency-changers in modulators, frequency-changers, transmitters or power amplifiers for intermittent signals, e.g. burst signals
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Rampenschaltung und ein Verfahren zum Steuern von zu einem Sender zugeführter Leistung, der zur Verwendung in einem Zeitvielfachzugriffs-(TDMA-)System geeignet ist.The The invention relates to a ramp circuit and a method for controlling from to a transmitter supplied Performance for use in a Time Division Multiple Access (TDMA) system suitable is.
In
einem TDMA-System, wie beispielsweise dem GSM-System, wird der Sender
innerhalb des Vormoduls
Die Rampenwerte U(1)–U(16), D(1)–D(16) basieren normalerweise auf einer angehobenen Kosinusfunktion, da eine solche Funktion einen geringen spektralen Gehalt hat und somit Anlass zu einer begrenzten Schaltübergangsenergie gibt. Bei herkömmlichen Anordnungen gibt es 16 Aufwärts-Rampenwerte U(1)–U(16) und 16 Abwärts-Rampenwerte D(1)–D(16) für jeden Zeitschlitz, wobei der 16-te Aufwärts-Rampenwert U(16) den durch den Sender während des relevanten Zeitschlitzes maximalen Leistungspegel definiert. Die Rampenwerte sind bezüglich der Zeit gleichmäßig beabstandet und liefern Daten auf der Rampenform mit einer niedrigen Abtastrate.The Ramp values U (1) -U (16), D (1) -D (16) usually on a raised cosine function, as such Function has a low spectral content and thus gives cause for a limited switching transition energy gives. In conventional Arrangements there are 16 up ramp values U (1) -U (16) and 16 down ramp values D (1) -D (16) for each Time slot, wherein the 16-th up-ramp value U (16) by the the transmitter during of the relevant time slot defines the maximum power level. The ramp values are with respect to the time evenly spaced and provide data on the ramp form with a low sampling rate.
Die
Form der Rampe wird während
einer Herstellung des Mobiltelefons
Obwohl die Form der Rampe zwischen unterschiedlichen Zeitschlitzen in einem TDMA-Schema variieren kann, ist sie Gegenstand für eine Anzahl von Beschränkungen. Während es erwünscht ist, einen Bereich des Zeitschlitzes zu maximieren, für welchen der Sender die maximale Leistung zuführt, welcher daher für eine Datenübertragung nutzbar ist, ist es auch nötig, ein Schaltübergangsrauschen zu begrenzen, da dieses mit anderen Kommunikationsvorrichtungen interferieren und eine Netzwerkkapazität beeinträchtigen kann.Even though the shape of the ramp between different time slots in one TDMA scheme may vary, it is subject to a number of limitations. While it desired is to maximize a range of timeslot for which the transmitter supplying the maximum power, which therefore for a data transmission is usable, it is also necessary a switching transition noise limit, as this with other communication devices interfere and affect network capacity.
Das
Aufwärtsstufen
der Senderleistung wird durch eine Rampenschaltung innerhalb des
analogen Basisbandprozessors
Ein
Interpolator
Jeder
heraufgeladene und interpolierte Rampenwert wird durch einen Digital-zu-Analog-Wandler (DAC)
Gegenwärtig gibt
es einen Trend in Richtung zu einem Vorsehen einer Funktionalität, die bislang
in dem Basisbandprozessor
Zuerst
ist es dann, wenn die Rampenschaltung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im Bereitstellen eines Verfahrens, das ein schnelles Heraufladen von Rampendaten ermöglicht bzw. erleichtert, ohne dass es erfordert, dass ein zusätzlicher Speicher in einem Funktransceiver-IC zur Verfügung gestellt wird, und ohne die Genauigkeit zu opfern, mit welcher der maximale Leistungspegel definiert wird.A The object of the present invention is to provide a Method that allows fast uploading of ramp data relieved without it requires an additional Memory is provided in a radio transceiver IC, and without sacrifice the accuracy with which the maximum power level is defined.
Demgemäß stellt
die vorliegende Erfindung eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung
zur Verfügung,
umfassend:
einen Basisbandbereich mit einem Basisbandprozessor;
einen
Funkbereich mit einer integrierten Funktransceiverschaltung; und
eine
Rampenschaltung zum Steuern von durch einen Sender zugeführter Leistung,
umfassend:
eine Datenspeichereinrichtung zum Speichern einer Vielzahl
von Rampenwerten; und
einen Digital-zu-Analog-Wandler zum Erzeugen
eines Ausgangssignals basierend auf den Rampenwerten;
wobei
der Digital-zu-Analog-Wandler angeordnet und eingerichtet ist, um
ein erstes Signal entsprechend einem vorbestimmten der Rampenwerte
und ein zweites Signal entsprechend einem von den Rampenwerten abgeleiteten
Skalierungsfaktor zu empfangen und um das Ausgangssignal basierend
auf dem ersten und dem zweiten Signal zu erzeugen;
dadurch
gekennzeichnet, dass:
der Funkbereich und der Basisbandbereich über eine digitale
Schnittstelle kommunizieren und dass die Rampenschaltung einen Teil
der integrierten Funktransceiverschaltung aufweist und konfiguriert
ist, um die Rampenwerte von dem Basisbandbereich heraufzuladen,
und weiterhin einen Interpolator zum Erzeugen des zweiten Signals
basierend auf zwei oder mehreren der Vielzahl von Rampenwerten aufweist.Accordingly, the present invention provides a wireless communication device comprising:
a baseband area with a baseband processor;
a radio area with an integrated radio transceiver circuit; and
a ramp circuit for controlling power supplied by a transmitter, comprising:
a data storage device for storing a plurality of ramp values; and
a digital-to-analog converter for generating an output signal based on the ramp values;
wherein the digital-to-analog converter is arranged and configured to receive a first signal in accordance with a predetermined one of the ramp values and a second signal in accordance with a scaling factor derived from the ramp values, and to generate the output signal based on the first and second signals ;
characterized in that:
the radio area and the baseband area communicate via a digital interface and that the ramp circuit comprises part of the integrated radio transceiver circuit and is configured to upload the ramp values from the baseband area, and further comprises an interpolator for generating the second signal based on two or more of the plurality of ramp values having.
Auf diese Weise weisen die Rampendaten zwei Typen eines Rampenwerts auf. Der erste Typ ist ein Steuerwort in Bezug auf einen vorbestimmten Leistungspegel. Beispielsweise kann der erste Typ ein Steuerwort sein, das einen maximalen Leis tungspegel für denjenigen Zeitschlitz spezifiziert, der äquivalent zu dem 16-ten Aufwärts-Rampenwert in Systemen nach dem Stand der Technik ist. Der zweite Typ ist ein Skalierungsfaktor für den vorbestimmten Leistungspegel. Die gespeicherten Rampendaten definieren daher einen oder mehrere Rampenwerte in Bezug auf Faktoren, durch welche der vorbestimmte Leistungspegel zu skalieren ist.On In this way, the ramp data has two types of ramp value on. The first type is a control word related to a predetermined power level. For example, the first type may be a control word that has a maximum power level for specifies the time slot equivalent to the 16 th up ramp value in prior art systems. The second type is one Scaling factor for the predetermined power level. Define the stored ramp data therefore one or more ramp values related to factors which is to scale the predetermined power level.
Der erste Typ von Rampendaten kann unter Verwendung einer größeren Anzahl von Bits als der zweite Typ definiert werden. Dies kann zulassen, dass das Ausmaß an Speicher, der innerhalb der Rampenschaltung erforderlich ist, reduziert wird, wenn es mit der Anordnung nach dem Stand der Technik verglichen wird, ohne eine Auflösung ihrer Ausgabe zu reduzieren.Of the first type of ramp data can be made using a larger number of bits are defined as the second type. This can allow that the extent Memory required within the ramp circuit is reduced when compared to the prior art arrangement will, without a resolution reduce their output.
Die
Rampenschaltung kann zwei DACs aufweisen, von welchen der erste
angeordnet und eingerichtet ist, um einen Multiplikationsfaktor,
und daher den Ausgangsspannungsbereich, des zweiten zu steuern.
Der erste und der zweite DAC können
daher im Vergleich mit dem bei der Anordnung nach dem Stand der
Technik der
Die Rampenschaltung kann den Eingang des zweiten DAC einrasten, wenn ein maximaler Leistungspegel zuzuführen ist. Wo die Ausgabe des zweiten DAC zu einem Leistungsverstärker zugeführt wird, stellt dieses Einrasten sicher, dass die Ausgabe eines Leistungsverstärkers nicht durch irgendein Überabtastverhältnis-(OSR-)Taktrauschen beeinflusst wird.The ramp circuit may latch the input of the second DAC when a maximum power level is to be supplied. Where the output of the second DAC is fed to a power amplifier, this latching ensures that the output of a power amplifier is not affected by any oversampling ratio (OSR) clock noise.
Vorzugsweise ist der zweite DAC angeordnet und eingerichtet, um die Rampendaten überabzutasten, um dadurch seinen effektiven Dynamikbereich zu erhöhen und die Wortlänge, die für einige oder alle der Rampendaten erforderlich ist, zu reduzieren.Preferably the second DAC is arranged and set up to over-sample the ramp data, thereby increasing its effective dynamic range and the word length, the for some or all of the ramp data is required to reduce.
Der Sender oder der Transceiver kann angeordnet und eingerichtet sein, um Daten unter Verwendung eines Zeitvielfachzugriffsschemas zu senden. Die drahtlose Kommunikationsvorrichtung kann angeordnet und eingerichtet sein, um Daten über ein Telefonnetzwerk zu senden.Of the Transmitter or transceiver can be arranged and set up to send data using a time division multiple access scheme. The Wireless communication device can be arranged and set up be to data over to send a telephone network.
Die
vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Zuführen von
Leistung in einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung umfassend
einen Basisbandbereich mit einem Basisbandprozessor und einen Funkbereich
zur Verfügung,
wobei der Funkbereich eine integrierte Funktransceiverschaltung
enthält,
umfassend:
Heraufladen einer Vielzahl von Rampenwerten vom Basisbandbereich;
Speichern
der Rampenwerte in einer Datenspeichereinrichtung im Funkbereich,
wobei im Funkbereich die folgenden Schritte ausgeführt werden:
Erzeugen
eines ersten Signals entsprechend einem vorbestimmten der Rampenwerte;
Erzeugen
eines zweiten Signals entsprechend einem von den Rampenwerten abgeleiteten
Skalierungsfaktor basierend auf einer Interpolation von zwei oder mehreren
der Vielzahl von Rampenwerten;
Erzeugen eines analogen Ausgangssignals
basierend auf dem ersten Signal und dem zweiten Signal; und
Steuern
der zu einem Leistungsverstärker
zugeführten
Leistung gemäß dem Ausgangssignal.The present invention also provides a method for supplying power in a wireless communication device comprising a baseband area having a baseband processor and a radio area, the radio area including an integrated radio transceiver circuit, comprising:
Uploading a plurality of ramp values from the baseband area;
Storing the ramp values in a data storage device in the radio area, wherein the following steps are carried out in the radio area:
Generating a first signal in accordance with a predetermined one of the ramp values;
Generating a second signal corresponding to a scaling factor derived from the ramp values based on an interpolation of two or more of the plurality of ramp values;
Generating an analog output signal based on the first signal and the second signal; and
Controlling the power supplied to a power amplifier according to the output signal.
Das Verfahren kann ein Erzeugen eines konstanten Ausgangssignals entsprechend dem vorbestimmten der Rampenwerte während eines vorbestimmten Zeitintervalls umfassen, wie beispielsweise ein Erzeugen eines zu einem maximalen Leistungspegel gehörenden Ausgangssignals während eines Bereichs eines Zeitschlitzes, der zum Senden von Daten in einem TDMA-Schema verwendet wird.The Method may be to generate a constant output signal accordingly the predetermined one of the ramp values during a predetermined time interval such as generating one to a maximum Power level belonging Output signal during a portion of a timeslot used to send data in a TDMA scheme is used.
Dieser Aspekt stellt auch ein Verfahren zum Senden von Daten zur Verfügung, das ein Erzeugen von Daten zum Senden, ein Verstärken eines Datensignals, das die Daten trägt, unter Verwendung eines Leistungsverstärkers und ein Senden des Datensignals umfasst, wobei der Schritt zum Verstärken des Datensignals das Verfahren zum Zuführen von Leistung in einem Sender umfasst.This Aspect also provides a method of sending data that generating data for transmission, amplifying a data signal, the the data carries, using a power amplifier and transmitting the data signal wherein the step of amplifying the data signal comprises the method for feeding of power in a transmitter.
Nun werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, wobei:Now Be exemplary embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings where:
Ungleich
der Kommunikationsvorrichtung
Die
Rampenschaltung
Die
Aufwärts-Rampenwerte
U(1)–U(16)
weisen ein Zehn-Bit-Steuerwort U(16) auf, das einen Leistungspegel
bestimmt, der während
des statischen Bereichs des Zeitschlitzes zu dem Leistungsverstärker
Bei diesem bestimmten Beispiel sind die Abwärts-Rampenwerte D(1)–D(16) gleich den Aufwärts-Rampenwerten U(1)–U(16) definiert. Jedoch ist es für die Anzahl von Abwärts-Rampenwerten D(1)–D(16) nicht nötig, zu der Anzahl von Aufwärts-Rampenwerten U(1)–U(16) zu passen. Beispielsweise können weniger Abwärts-Rampenwerte erforderlich sein, da eine Abwärtsstufung weniger problematisch als eine Aufwärtsstufung ist. Beim Aufwärtsstufen ist es nötig, ein Überschießen des statischen Leistungspegels zu verhindern, das aus Schleifendynamiken und Leistungsverstärker-Sättigungseffekten entsteht. Solche Überlegungen gelten beim Abwärtsstufen nicht. Zusätzlich kann eine reduzierte Anzahl von Abwärts-Rampenwerten nötig sein, wenn die Abwärts-Rampenform sich von der Aufwärts-Rampenform unterscheidet. Wenn beispielsweise der Sender in einem Zeitschlitz wieder aufwärts zu stufen ist, der dem gegenwärtigen Zeitschlitz direkt folgt, kann es sein, dass es nicht nötig ist, den Sender am Ende des gegenwärtigen Zeitschlit zes auszuschalten. Stattdessen kann die zu dem Sender zugeführte Leistung zu einem niedrigen Pegel reduziert werden, was weniger Rampenwerte erfordert. Gleichermaßen können die Rampendaten für den folgenden Zeitschlitz aus demselben Grund eine reduzierte Anzahl von Aufwärts-Rampenwerten enthalten.at In this particular example, the down ramp values D (1) -D (16) are the same the up-ramp values U (1) -U (16) Are defined. However, it is for the number of down ramp values D (1) -D (16) is not necessary, to the number of up-ramp values U (1) -U (16) fit. For example, you can less down ramp values required be as a downgrade less problematic than an up grading is. When stepping up it is necessary, an overshoot of the to prevent static power levels resulting from looping dynamics and power amplifier saturation effects arises. Such considerations apply when downgrading Not. additionally For example, a reduced number of down ramp values may be needed if the down ramp form is different from the upward ramp shape. For example, if the station is up in a timeslot again that is the present one Time slot directly follows, it may be that it is not necessary the transmitter at the end of the present Time slot off. Instead, that can be sent to the sender supplied Power can be reduced to a low level, which is less Ramp values required. Similarly, the ramp data for the following Timeslot contain a reduced number of up-ramp values for the same reason.
Weiterhin ist es nicht nötig, dass die Abwärts-Rampenwerte D(1)–D(16) ein Zehn-Bit-Wort enthalten, das einen statischen Leistungspegel definiert. Bei anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung können die Abwärts-Rampenwerte einfach eine Gruppe von Fünf-Bit-Worten sein, um in Verbindung mit dem durch U(16) definierten statischen Leistungspegel verwendet zu werden.Farther it is not necessary that the down-ramp values D (1) -D (16) contain a ten-bit word, which defines a static power level. In other embodiments of the invention the down ramp values just a group of five-bit words be in conjunction with the static defined by U (16) Power level to be used.
Die
Rampenschaltung
Zwei
DACs
Heraufgeladene
und interpolierte Rampenwerte, die von dem Interpolator
Eine
Prozedur zum Erzeugen von Rampendaten wird nun beschrieben werden.
Am Anfang eines Sende-Zeitschlitzes (Schritt s6.0) werden die Rampenwerte
Der
Zähler
Wenn
der Zähler
einen Wert hat, der kleiner als 15 ist (Schritt s6.5), wird dann
die Zahl um 1 erhöht
(Schritt s6.6). Der nächste
Aufwärts-Rampenwert
U(2) wird wiedergewonnen (Schritt s6.7) und zu dem Interpolator
Bei
diesem bestimmten Beispiel wird der Interpolator
Nachdem
der zweite DAC
Auf
diese Weise wird der Leistungspegel für den statischen Bereich des
Zeitschlitzes durch den sechzehnten Aufwärts-Rampenwert U(16) mit einer Genauigkeit
von 10 Bits definiert. Zusätzlich
wird, da die Rampenschaltung
Wenn
der statische Bereich des Zeitschlitzes verstrichen ist, wird der
Zähler
rückgesetzt
(Schritt s6.12) und werden der erste und der zweite Abwärts-Rampenwert
D(1) und D(2) aus der Datenspeichereinrichtung
Da
der Zählerwert
kleiner als 16 ist (Schritt s6.15) wird der nächste Rampendatenwert D(3)
wiedergewonnen und wird basierend auf D(2) und D(3) ein interpolierter
Wert V erzeugt (Schritt s6.16). Der zweite DAC
Durch
Erhöhen
der Zahl (Schritt s6.18) und durch Wiederholen der Schritte s6.14
bis s6.17 gibt die Rampenschaltung
Wenn
der Zählerwert
beim Schritt s6.15 gleich 16 ist, ist die Prozedur beendet (Schritt
s6.20). Die Rampenschaltung
Bei
dem obigen Beispiel wird die Abtastrate der Rampendaten um einen
Faktor von Zwei erhöht. Wenn
es jedoch erforderlich ist, kann die Abtastrate um einen anderen
Faktor erhöht
werden, und beispielsweise kann die Rampenschaltung
Weiterhin
kann, während
das Ausführungsbeispiel
auf eine Rampenschaltung
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Legal Events
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